AI dự đoán các phương thức phân rã và bán rã của hạt nhân siêu nặng chính xác chưa từng có
Trong một nghiên cứu xuất bản trên tạp chí Nuclear Science and Techniques, các nhà nghiên cứu trường đại học Quốc lập Trung Sơn đã đạt được một đột phá trong hiểu biết về các quá trình phân rã của hạt nhân siêu nặng.
Nghiên cứu tiên phong của họ, sử dụng một thuật toán học rừng ngẫu nhiên, đưa ra những cái nhìn mới vào các mode phân rã và bán rã của các nguyên tố vượt qua cả nguyên tố 118 oganesson.
Trong nghiên cứu này, nhóm nghiên cứu tập trung vào các hạt nhân với số proton (Z) là 84 hoặc cao hơn và số neutron (N) là 128 hoặc nhiều hơn, sử dụng các công thức bán kinh nghiệm để tính toán các phần bán rã của vô số phương thức phân rã như phân rã alpha, phân rã beta trừ, phân rã beta cộng, bắt electron, và phân hạch tự phát (SF). Độ chính xác của các tính toán này đã được tăng cường một cách đáng kể bằng việc áp dụng thuật toán rừng ngẫu nhiên, một kỹ thuật học máy tiên tiến tích hợp vô số các đặc trưng hạt nhân và năng lượng phân rã.
Phương pháp này đã dẫn đến những phát hiện sáng tạo trong vật lý hạt nhân, sự lán át của phân rã alpha trong vùng khuyết neutron và phân rã beta trong các vùng giàu neutron. Độ chính xác của thuật toán vô cùng đáng kể, dự đoán một cách phù hợp mode phân rã lấn át với 96,9% của hạt nhân được nghiên cứu, và nó cũng tiết lộ sự tồn tại của tây nam đảo phân hạch tự phát có thời gian sống dài của nguyên tố 298 Fl (flerovium), nhấn mạnh vào sự ảnh hưởng lẫn nhau một cách phức tạp giữa rào cản phân hạch và lực đẩy Coulomb trong các nguyên tố siêu nặng.
Nghiên cứu này đánh dấu một bước nhảy vọt trong hiểu biết về các hạt nhân siêu nặng, cụ thể trong sự đoán các phương thức phân rã của chúng. Những cái nhìn mới này đóng vai trò quan trọng trong sự khám phá của các nguyên tố mới và đảo bền khó nắm bắt trong các vùng siêu nặng. Nghiên cứu này nhấn mạnh vào tầm quan trọng của những đo lường chính xác hơn về khối lượng hạt nhân và năng lượng phân rã của các dự đoán tinh chỉnh. Nhóm nghiên cứu đã đề xuất các đồng vị cho đo đạc tương lai, vốn sẽ là công cụ trong nghiên cứu hạt nhân tiên tiến, cụ thể trong những cơ sở nghiên cứu ở CAFE2 và SHANS2 ở Lan Châu.
Nhìn chung, ứng dụng đổi mới của thuật toán rừng ngẫu nhiên đã mở ra những cánh cửa mới trong vật lý hạt nhân, đề xuất một cách hiểu chính xác hơn và toàn diện hơn về các quá trình phân rã của các hạt nhân siêu nặng, và tiến trên con đường tới những khám phá tương lai của lĩnh vực đầy hấp dẫn này.
Anh Vũ tổng hợp
Nguồn: https://phys.org/news/2023-12-ai-decay-modes-half-lives-superheavy.html
